JP2005175256A - Light receiving device, and light projecting/receiving device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a light receiving device to appropriately detect light in a prescribed wavelength at a wide angle of view. <P>SOLUTION: A light receiving unit 20 comprises a light receiving element 22, and a light receiving optical system 21 for guiding light to the light receiving element 22. A band-pass filter 23 for transmitting light in a prescribed wavelength λ0 is inserted into the optical path of light received by the light receiving element 22. In the band-pass filter 23, the center wavelength of a light transmission band is set to a longer wavelength side than the prescribed wavelength λ0, and light transmittance that is equal to or more than a prescribed value is shown when light in the prescribed wavelength λ0 is incident vertically to the band-pass filter 23. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、所定波長の光を検出するための技術に関し、特にバンドパスフィルタを用いて前記所定波長を検出する技術に関する。   The present invention relates to a technique for detecting light having a predetermined wavelength, and more particularly to a technique for detecting the predetermined wavelength using a bandpass filter.

従来、投光器から被写体に光を投射し、被写体からの反射光を受光器にて検出するように構成される投受光装置において、周辺環境からの光(環境光)の影響を軽減するために、投光器において単一波長とみなせる半導体レーザを光源として使用し、受光器において半導体レーザから射出される波長成分以外の光をカットするために各種の光学フィルタを備えるものが存在する(例えば、特許文献1)。この種の投受光装置においては、受光器に、半導体レーザから射出される波長成分を透過させるバンドパスフィルタを備えるようにしてもよい。   Conventionally, in a light projecting and receiving device configured to project light from a projector to a subject and detect reflected light from the subject with a light receiver, in order to reduce the influence of light from the surrounding environment (environmental light) Some light emitting devices use a semiconductor laser that can be regarded as a single wavelength as a light source, and a light receiving device includes various optical filters for cutting light other than wavelength components emitted from the semiconductor laser (for example, Patent Document 1). ). In this type of light projecting / receiving device, the light receiver may be provided with a band-pass filter that transmits the wavelength component emitted from the semiconductor laser.

特開平9−196632号公報JP-A-9-196632

一般に、干渉膜タイプのバンドパスフィルタは、光の入射角度に応じて透過波長が異なる特性を有している。図10は、バンドパスフィルタの特性を示す図である。通常、バンドパスフィルタは、フィルタ表面に対して垂直に入射する光の透過率を調整することによって設計され、検出対象となる波長λ0がフィルタ表面に対して垂直に入射した場合に、最も効率よく透過するように設計される。そのため、一般的には、バンドパスフィルタの光透過帯域の中心波長が、検出対象となる波長λ0にほぼ一致するように形成される(図10の特性曲線T10)。   In general, an interference film type band-pass filter has a characteristic that a transmission wavelength is different depending on an incident angle of light. FIG. 10 is a diagram illustrating characteristics of the bandpass filter. Usually, a bandpass filter is designed by adjusting the transmittance of light incident perpendicular to the filter surface, and is most efficient when the wavelength λ0 to be detected is incident perpendicular to the filter surface. Designed to be transparent. Therefore, generally, the center wavelength of the light transmission band of the bandpass filter is formed so as to substantially coincide with the wavelength λ0 to be detected (characteristic curve T10 in FIG. 10).

しかしながら、バンドパスフィルタへの入射角が大きくなるにつれて、図10の特性曲線T12,T13,T14に示すように、次第にバンドパスフィルタの透過波長が短波長側にシフトする。図10の例では、入射角度0°の場合に特性曲線T10を示すバンドパスフィルタが、入射角度10°の場合には特性曲線T11のようになり、入射角度20°の場合には特性曲線T12のようになり、入射角度30°の場合には特性曲線T13のようになる。そのため、受光器において波長λ0の光を検出しようとしても、バンドパスフィルタに対する光の入射角度が20°を越えてしまうと、良好な検出を行うことができず、従来の受光器において画角(視野角)を大きくすることができないという問題があった。   However, as the incident angle to the bandpass filter increases, the transmission wavelength of the bandpass filter gradually shifts to the short wavelength side as shown by characteristic curves T12, T13, and T14 in FIG. In the example of FIG. 10, the bandpass filter showing the characteristic curve T10 when the incident angle is 0 ° becomes the characteristic curve T11 when the incident angle is 10 °, and the characteristic curve T12 when the incident angle is 20 °. When the incident angle is 30 °, the characteristic curve T13 is obtained. For this reason, even if an attempt is made to detect light having a wavelength λ0 in the light receiver, if the incident angle of the light with respect to the bandpass filter exceeds 20 °, good detection cannot be performed, and the angle of view ( There was a problem that the viewing angle) could not be increased.

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、広い画角で所定波長の光を良好に検出することのできる受光器及び投受光装置を提供することを、その目的とするものである。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to provide a light receiver and a light projecting / receiving device capable of detecting light of a predetermined wavelength with a wide angle of view. To do.

本発明にかかる受光装置は、所定波長の光を検出するものであり、光を受光して光電変換する受光素子と、入射する光を前記受光素子に導く受光光学系と、前記受光素子が受光する光の光路中に介挿されるバンドパスフィルタと、を備えて構成され、前記バンドパスフィルタは、光透過帯域の中心波長が、前記所定波長よりも長波長側に設定され、前記所定波長の光が該バンドパスフィルタに対して垂直入射する場合に所定値以上の光透過率を示すことを特徴とするものである。   A light receiving device according to the present invention detects light of a predetermined wavelength, receives a light and performs photoelectric conversion, a light receiving optical system that guides incident light to the light receiving element, and the light receiving element receives light. A bandpass filter interposed in the optical path of the light to be transmitted, wherein the bandpass filter has a center wavelength of a light transmission band set longer than the predetermined wavelength, When the light is perpendicularly incident on the band-pass filter, the light transmittance is a predetermined value or more.

この受光装置においては、前記バンドパスフィルタの前記中心波長を、前記所定波長の光が前記バンドパスフィルタに対して最大入射角で入射するときに生じる前記バンドパスフィルタの波長シフト量の半量以上、長波長側となるように設定することが好ましい。   In this light receiving device, the center wavelength of the bandpass filter is equal to or more than half of the wavelength shift amount of the bandpass filter that occurs when light of the predetermined wavelength is incident on the bandpass filter at a maximum incident angle, It is preferable to set so as to be on the long wavelength side.

また、上記受光装置における前記バンドパスフィルタの半値幅を、前記波長シフト量よりも大きくなるように設定することが好ましい。   Moreover, it is preferable to set the half-value width of the band pass filter in the light receiving device to be larger than the wavelength shift amount.

また、上記受光装置における前記バンドパスフィルタは、前記所定波長の光が前記バンドパスフィルタに入射する際の入射角が大きくなるに従って、前記所定波長についての光透過率が大きくなるように設定されることが好ましい。   Further, the bandpass filter in the light receiving device is set such that the light transmittance for the predetermined wavelength increases as the incident angle when the light of the predetermined wavelength enters the bandpass filter increases. It is preferable.

また、本発明にかかる投受光装置は、光源から射出される所定波長の光を、所定のパターン光に変換して被写体に投写させる投光器と、前記投光器によって前記パターン光が投写された前記被写体からの反射光を、受光光学系を介して、受光素子にて受光する受光器と、を備えて構成され、前記受光器において、前記反射光が前記受光素子に導かれるまでの光路中に、バンドパスフィルタが介挿されており、前記バンドパスフィルタは、光透過帯域の中心波長が、前記所定波長よりも長波長側に設定され、前記所定波長の反射光が該バンドパスフィルタに対して垂直入射する場合に所定値以上の光透過率を示すことを特徴とするものである。   The light projecting and receiving device according to the present invention includes a projector that converts light having a predetermined wavelength emitted from a light source into a predetermined pattern light and projects the light onto a subject, and the subject on which the pattern light is projected by the light projector. And a light receiver that receives the reflected light of the reflected light by the light receiving element via the light receiving optical system. In the light receiver, a band is formed in the optical path until the reflected light is guided to the light receiving element. A pass filter is inserted, and in the band pass filter, the center wavelength of the light transmission band is set longer than the predetermined wavelength, and the reflected light of the predetermined wavelength is perpendicular to the band pass filter. It is characterized by showing a light transmittance of a predetermined value or more when incident.

この投受光装置においては、前記バンドパスフィルタの前記中心波長を、前記所定波長の光が前記バンドパスフィルタに対して最大入射角で入射するときに生じる前記バンドパスフィルタの波長シフト量の半量以上、長波長側となるように設定することが好ましい。   In this light projecting and receiving device, the center wavelength of the bandpass filter is equal to or greater than half the wavelength shift amount of the bandpass filter that occurs when light of the predetermined wavelength is incident on the bandpass filter at a maximum incident angle. It is preferable to set so as to be on the long wavelength side.

また、上記投受光装置における前記バンドパスフィルタの半値幅を、前記波長シフト量よりも大きくなるように設定することが好ましい。   Moreover, it is preferable to set the half-value width of the bandpass filter in the light projecting / receiving device to be larger than the wavelength shift amount.

また、上記投受光装置における前記バンドパスフィルタは、前記所定波長の光が前記バンドパスフィルタに入射する際の入射角が大きくなるに従って、前記所定波長についての光透過率が大きくなるように設定されることが好ましい。   Further, the bandpass filter in the light projecting and receiving device is set so that the light transmittance for the predetermined wavelength increases as the incident angle when the light of the predetermined wavelength enters the bandpass filter increases. It is preferable.

本発明によれば、受光素子が受光する光の光路中に介挿されるバンドパスフィルタの中心波長が、所定波長よりも長波長側に設定されるとともに、所定波長の光が該バンドパスフィルタに対して垂直入射する場合に所定値以上の光透過率を示すように設定されるため、バンドパスフィルタに対する入射角度が大きくなり、バンドパスフィルタの光透過帯域が短波長側に波長シフトしたとしても、所定波長の光を良好に透過させることができる。そのため、広い画角で所定波長の光を良好に検出することのできる受光器及び投受光装置が実現される。   According to the present invention, the center wavelength of the bandpass filter inserted in the optical path of the light received by the light receiving element is set on the longer wavelength side than the predetermined wavelength, and light of the predetermined wavelength is applied to the bandpass filter. On the other hand, even if it is perpendicularly incident, it is set so as to show a light transmittance of a predetermined value or more. The light of a predetermined wavelength can be transmitted satisfactorily. Therefore, a light receiver and a light projecting / receiving device capable of detecting light of a predetermined wavelength with a wide angle of view can be realized.

また、バンドパスフィルタの中心波長が、所定波長の光がバンドパスフィルタに対して最大入射角で入射するときに生じるバンドパスフィルタの波長シフト量の半量以上、長波長側となるように設定されることにより、バンドパスフィルタに対して最大入射角までの任意の入射角で入射する所定波長の光を良好に透過させることができる。   In addition, the center wavelength of the bandpass filter is set to be longer than the half of the wavelength shift amount of the bandpass filter that occurs when light of a predetermined wavelength is incident on the bandpass filter at the maximum incident angle. Accordingly, light having a predetermined wavelength incident at an arbitrary incident angle up to the maximum incident angle with respect to the bandpass filter can be transmitted favorably.

また、バンドパスフィルタの半値幅を、波長シフト量よりも大きくなるように設定しておくことにより、バンドパスフィルタに対して最大入射角までの任意の入射角で入射する所定波長の光を高い透過率で透過させることができる。   In addition, by setting the half-width of the bandpass filter to be larger than the wavelength shift amount, the light having a predetermined wavelength incident on the bandpass filter at an arbitrary incident angle up to the maximum incident angle is increased. It can be transmitted with transmittance.

さらに、バンドパスフィルタを、所定波長の光がバンドパスフィルタに入射する際の入射角が大きくなるに従って、所定波長についての光透過率が次第に大きくなるように設定することにより、受光光学系によるシェーディングの影響を低減し、バンドパスフィルタに対する入射角が異なる場合であっても均一の光量で所定波長の光を検出できるようになる。   Furthermore, by setting the bandpass filter so that the light transmittance for the predetermined wavelength gradually increases as the incident angle when light of the predetermined wavelength enters the bandpass filter increases, shading by the light receiving optical system is performed. Thus, even when the incident angles with respect to the band-pass filter are different, it is possible to detect light having a predetermined wavelength with a uniform light amount.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第1の実施の形態>
図1は、本実施形態に係る投受光装置1の全体構成を示す斜視図である。図1に示す投受光装置1は、スリット光投影法によって被写体9の立体形状測定を行う3次元カメラ(レンジファインダ)を例示するものである。この投受光装置1は、投光器10と受光器20とを備えて構成され、投光器10から、例えば帯状の光L1が被写体9に向けて照射され、受光器20において被写体9からの反射光L2が検出される。そして受光器20において受光される帯状部分W1の歪み等を検出することによって被写体9の立体形状を求めることができる。なお、投光器10が帯状光L1の光分布方向に対して垂直な方向に帯状光L1を走査させ、受光器20が各走査位置での光L2の歪み等を検出することにより、被写体9のより広い範囲での立体形状を求めるようにしてもよい。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a light projecting / receiving device 1 according to the present embodiment. The light projecting / receiving device 1 shown in FIG. 1 exemplifies a three-dimensional camera (range finder) that measures a three-dimensional shape of a subject 9 by slit light projection. The light projecting / receiving device 1 includes a light projector 10 and a light receiver 20. The light projector 10 emits, for example, a band-shaped light L 1 toward the subject 9, and the reflected light L 2 from the subject 9 is emitted from the light receiver 20. Detected. Then, the three-dimensional shape of the subject 9 can be obtained by detecting the distortion or the like of the belt-like portion W1 received by the light receiver 20. The projector 10 scans the strip light L1 in a direction perpendicular to the light distribution direction of the strip light L1, and the light receiver 20 detects the distortion of the light L2 at each scanning position, so that the object 9 A three-dimensional shape in a wide range may be obtained.

この投受光装置1では、受光器20において周辺環境からの光(環境光)が検知されて測定精度が低下することを防止するために、投光器10から単一波長とみなせるような狭帯域波長である光を射出するように構成され、受光器20において環境光の影響を低減しつつ投光器10からの射出光成分を良好に検出するように構成される。   In this light projecting / receiving device 1, in order to prevent light from the surrounding environment (environment light) from being detected by the light receiving device 20 and reducing the measurement accuracy, the light projecting / receiving device 1 has a narrow band wavelength that can be regarded as a single wavelength by the light projecting device 10. The light receiver 20 is configured to emit a certain amount of light, and is configured to satisfactorily detect the light component emitted from the projector 10 while reducing the influence of ambient light.

図2は、投受光装置1の内部構成を示す図である。投光器10は、被写体9を照射するための光を射出する光源11と、光源11からの射出光を、帯状の光L1に変換して被写体9に投影する投影光学系12とを備えて構成される。   FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of the light projecting / receiving device 1. The projector 10 includes a light source 11 that emits light for irradiating the subject 9, and a projection optical system 12 that converts the emitted light from the light source 11 into a strip-shaped light L 1 and projects it onto the subject 9. The

光源11は、例えば、単一波長とみなせる所定波長λ0のレーザ光を射出する半導体レーザや、狭帯域波長の光を射出するLED等によって構成される。なお、本実施形態においては、光源11から射出される光の波長λ0が、785nmである場合を例示する。   The light source 11 includes, for example, a semiconductor laser that emits laser light having a predetermined wavelength λ0 that can be regarded as a single wavelength, an LED that emits light having a narrow band wavelength, and the like. In the present embodiment, the case where the wavelength λ0 of the light emitted from the light source 11 is 785 nm is exemplified.

投影光学系12は、光源11から射出される発散光を平行光に変換するコリメータレンズと、コリメータレンズから射出される平行光を、図1に示すような帯状光線L1に変換するシリンダーレンズとを備えて構成される。また、帯状光L1を、帯状の光分布方向に対して垂直な方向に走査させる場合には、シリンダーレンズから射出される光L1を走査させるためのガルバノミラーやポリゴンミラー等の走査手段をさらに備えて構成される。   The projection optical system 12 includes a collimator lens that converts divergent light emitted from the light source 11 into parallel light, and a cylinder lens that converts parallel light emitted from the collimator lens into a strip-like light L1 as shown in FIG. It is prepared for. In addition, when the belt-like light L1 is scanned in a direction perpendicular to the belt-like light distribution direction, the belt-like light L1 further includes scanning means such as a galvanometer mirror or a polygon mirror for scanning the light L1 emitted from the cylinder lens. Configured.

一方、受光器20は、受光光学系21と受光素子22とバンドパスフィルタ23とを備えて構成される。受光光学系21は、被写体9からの反射光L2を受光素子22の受光面に結像させるものである。受光素子22は、例えば、CCDエリアセンサ等のように受光面に複数の画素が二次元配列された構造を有し、各画素において光電変換を行い、受光光量に応じた電気信号を画素ごとに出力するものである。また、受光素子22の受光面にはバンドパスフィルタ23が取り付けられており、受光素子22はバンドパスフィルタ23によって透過される波長成分の光のみを受光するようになっている。なお、バンドパスフィルタ23は、干渉膜タイプの光学フィルタであり、光軸に対して垂直に配置される。   On the other hand, the light receiver 20 includes a light receiving optical system 21, a light receiving element 22, and a band pass filter 23. The light receiving optical system 21 forms an image of the reflected light L2 from the subject 9 on the light receiving surface of the light receiving element 22. The light receiving element 22 has, for example, a structure in which a plurality of pixels are two-dimensionally arranged on a light receiving surface like a CCD area sensor, etc., performs photoelectric conversion in each pixel, and outputs an electric signal corresponding to the amount of received light for each pixel. Output. Further, a band pass filter 23 is attached to the light receiving surface of the light receiving element 22, and the light receiving element 22 receives only light having a wavelength component transmitted by the band pass filter 23. The bandpass filter 23 is an interference film type optical filter, and is disposed perpendicular to the optical axis.

一般に、干渉膜タイプの光学フィルタは、ガラス基板上に薄膜をコートし、その薄膜内での干渉を利用して特定帯域の波長のみを透過させるように形成される。そのため、基板上に形成する薄膜の層数や屈折率等を調整することにより、光透過帯域を任意の状態に設定することができる。本実施形態においては、受光器20に入射する反射光L2の入射角が大きくなることによって波長シフトが生じた場合でも、光源11から射出された所定波長λ0の光成分を良好に透過させて、受光素子22で検出することができるような、バンドパスフィルタ23が用いられる。   In general, an interference film type optical filter is formed such that a thin film is coated on a glass substrate and only a wavelength in a specific band is transmitted using interference in the thin film. Therefore, the light transmission band can be set to an arbitrary state by adjusting the number of layers of the thin film formed on the substrate, the refractive index, and the like. In the present embodiment, even when a wavelength shift occurs due to an increase in the incident angle of the reflected light L2 incident on the light receiver 20, the light component having the predetermined wavelength λ0 emitted from the light source 11 is satisfactorily transmitted. A band pass filter 23 that can be detected by the light receiving element 22 is used.

図3は、受光器20に入射する光を示す図である。光軸に平行な光Laはバンドパスフィルタ23に対して垂直(入射角0°)で入射する。これに対し、受光器20に入射する光Lbは、受光器20の視野範囲の周辺部分から入射するため、バンドパスフィルタ23に対して入射角θ(θ>0°)で入射する。   FIG. 3 is a diagram illustrating light incident on the light receiver 20. The light La parallel to the optical axis is incident on the bandpass filter 23 perpendicularly (incidence angle 0 °). On the other hand, the light Lb incident on the light receiver 20 is incident on the bandpass filter 23 at an incident angle θ (θ> 0 °) because it is incident from the peripheral portion of the visual field range of the light receiver 20.

図4は、バンドパスフィルタの波長シフトを示す図である。例えば、図3のように光Laがバンドパスフィルタに垂直入射するとき、バンドパスフィルタの特性曲線がTaであったとする(図4)。バンドパスフィルタは、一般に垂直入射時を基準にして、スペクトル半値波長の中間値で定義される、光透過帯域の中心波長が、検出対象となる光Laの波長(光源11から射出される光の波長λ0)と一致するように設定される。したがって、光Laのように、バンドパスフィルタに対して垂直に入射するときには、受光素子22において良好に波長λ0の光を検出できる。これに対して、図3に示す光Lbのように、バンドパスフィルタに対して入射角θで入射すると、バンドパスフィルタの特性曲線がTbのように短波長側へ波長シフトし(図4)、その中心波長がλ1になる。   FIG. 4 is a diagram illustrating the wavelength shift of the bandpass filter. For example, when the light La is perpendicularly incident on the bandpass filter as shown in FIG. 3, the characteristic curve of the bandpass filter is Ta (FIG. 4). The band-pass filter generally has a center wavelength of a light transmission band, which is defined by an intermediate value of a half-value spectrum with respect to normal incidence as a reference, and the wavelength of the light La to be detected (the light emitted from the light source 11). Is set to coincide with the wavelength λ0). Therefore, when the light is incident perpendicularly to the bandpass filter like the light La, the light having the wavelength λ 0 can be detected well in the light receiving element 22. On the other hand, when the light is incident on the bandpass filter at an incident angle θ as in the light Lb shown in FIG. 3, the characteristic curve of the bandpass filter is shifted to the short wavelength side as shown in Tb (FIG. 4). The center wavelength is λ1.

ここで、入射角θのときの波長シフト量をΔλとすると、Δλ=λ0−λ1となる。バンドパスフィルタが単層形成されている場合には、λ1=λ0・cosθとして表され、入射角θが大きくなる程、波長シフト量Δλは大きくなる。なお、バンドパスフィルタが多層形成されている場合でも、入射角θが大きくなる程、波長シフト量Δλが大きくなることに変わりはない。   Here, when the wavelength shift amount at the incident angle θ is Δλ, Δλ = λ0−λ1. When the band-pass filter is formed as a single layer, it is expressed as λ1 = λ0 · cos θ, and the wavelength shift amount Δλ increases as the incident angle θ increases. Even when the band-pass filter is formed in multiple layers, the wavelength shift amount Δλ increases as the incident angle θ increases.

本実施形態においては、波長シフト量Δλを予め想定して設定した、バンドパスフィルタ23を用いる。図5は、受光器20に用いられるバンドパスフィルタ23の特性曲線T1を示す図である。本実施形態においては、図5に示すように、バンドパスフィルタ23の光透過帯域の中心波長λ2が、検出対象となる光の波長λ0よりも長波長側となるように設定される。すなわち、バンドパスフィルタ23の中心波長λ2を検出対象波長λ0よりも予め長波長側に設定しておくことにより、バンドパスフィルタ23に入射する光の入射角θが大きくなっても、検出対象波長λ0の光を良好に受光素子22に導くことができるようになっている。   In the present embodiment, a bandpass filter 23 that is set in advance assuming the wavelength shift amount Δλ is used. FIG. 5 is a diagram showing a characteristic curve T1 of the bandpass filter 23 used in the light receiver 20. As shown in FIG. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the center wavelength λ2 of the light transmission band of the bandpass filter 23 is set to be longer than the wavelength λ0 of the light to be detected. In other words, by setting the center wavelength λ2 of the bandpass filter 23 in advance to the longer wavelength side than the detection target wavelength λ0, even if the incident angle θ of the light incident on the bandpass filter 23 increases, the detection target wavelength The light of λ0 can be guided to the light receiving element 22 satisfactorily.

また、バンドパスフィルタ23に対して所定波長λ0の光が垂直入射するときにも、バンドパスフィルタ23は所定値V以上の透過率を有するように設定される。すなわち、バンドパスフィルタ23において波長シフトが生じない場合でも、検出対象となる所定波長λ0の光を透過するように構成される。なお、所定値Vは、受光素子22において精度良く光検出を行えることを基準に設定される任意の値である。   Further, the band-pass filter 23 is set to have a transmittance equal to or higher than the predetermined value V even when light having a predetermined wavelength λ0 is perpendicularly incident on the band-pass filter 23. In other words, the band pass filter 23 is configured to transmit light having a predetermined wavelength λ0 to be detected even when no wavelength shift occurs. The predetermined value V is an arbitrary value set on the basis that light detection can be performed with high accuracy in the light receiving element 22.

バンドパスフィルタ23を上記のように形成することにより、受光素子22は垂直入射時において良好に所定波長λ0の光を検出することができるとともに、バンドパスフィルタ23に対する入射角が大きくなっても、受光素子22が良好に所定波長λ0の光を検出できるようになる。このため、投受光装置1における受光器20の画角(視野範囲)を大きくすることができ、投受光装置1を小型化しても、比較的大きな被写体9の立体形状等を測定することが可能になる。   By forming the bandpass filter 23 as described above, the light receiving element 22 can detect light of the predetermined wavelength λ0 well at the time of vertical incidence, and even if the incident angle with respect to the bandpass filter 23 is increased, The light receiving element 22 can detect light having the predetermined wavelength λ0 satisfactorily. For this reason, it is possible to increase the angle of view (field-of-view range) of the light receiver 20 in the light projecting / receiving device 1, and to measure a three-dimensional shape of a relatively large subject 9 even if the light projecting / receiving device 1 is downsized. become.

また、バンドパスフィルタ23の中心波長λ2は、バンドパスフィルタ23に入射する光の最大入射角θmaxに基づいて決定されることが好ましい。具体的には、バンドパスフィルタ23に対して最大入射角θmaxで入射するときの波長シフト量Δλmaxとすると、バンドパスフィルタ23の中心波長λ2は、波長シフト量Δλmaxの半量以上、長波長側に設定されることが好ましい。すなわち、この場合、λ2≧λ0+Δλmax/2とされる。   The center wavelength λ2 of the bandpass filter 23 is preferably determined based on the maximum incident angle θmax of light incident on the bandpass filter 23. Specifically, assuming that the wavelength shift amount Δλmax is incident on the bandpass filter 23 at the maximum incident angle θmax, the center wavelength λ2 of the bandpass filter 23 is more than a half of the wavelength shift amount Δλmax and on the long wavelength side. It is preferably set. That is, in this case, λ2 ≧ λ0 + Δλmax / 2.

また、バンドパスフィルタ23の半値幅H(図5参照)についても、バンドパスフィルタ23に入射する光の最大入射角θmaxに基づいて決定されることが好ましい。具体的には、バンドパスフィルタ23の半値幅Hは、バンドパスフィルタ23に対して最大入射角θmaxで入射するときの波長シフト量Δλmaxよりも大きくなるように設定されることが好ましい。すなわち、この場合、H≧Δλmaxとされる。   Further, the half-width H (see FIG. 5) of the bandpass filter 23 is also preferably determined based on the maximum incident angle θmax of light incident on the bandpass filter 23. Specifically, the half width H of the bandpass filter 23 is preferably set to be larger than the wavelength shift amount Δλmax when entering the bandpass filter 23 at the maximum incident angle θmax. That is, in this case, H ≧ Δλmax.

一例を挙げると、半値幅Hは、波長シフトを考慮しない場合の半値幅H’に波長シフト量Δλmaxを加算した値(すなわち、H=H’+Δλmax)に設定される。ここで、波長シフトを考慮しない場合の半値幅H’とは、例えば従来のバンドパスフィルタの半値幅であり、図10に示される特性曲線T10の半値幅である。このように、半値幅Hが、H=H’+Δλmaxに設定されることにより、波長シフトが生じない状態から波長シフトが最大になる状態までの間で、ほぼ均一な透過率を示すバンドパスフィルタ23を得ることができる。   For example, the full width at half maximum H is set to a value obtained by adding the wavelength shift amount Δλmax to the full width at half maximum H ′ when wavelength shift is not considered (that is, H = H ′ + Δλmax). Here, the full width at half maximum H ′ without considering the wavelength shift is, for example, the full width at half maximum of a conventional bandpass filter, and is the full width at half maximum of the characteristic curve T10 shown in FIG. In this way, by setting the half width H to H = H ′ + Δλmax, a bandpass filter that exhibits a substantially uniform transmittance from a state where no wavelength shift occurs to a state where the wavelength shift is maximized. 23 can be obtained.

上記のように中心波長λ2及び半値幅Hが設定されることにより、バンドパスフィルタ23への入射角が大きくなっても、所定波長λ0の光を良好に受光素子22へ導くことができる。そして受光器20の画角を大きくしたい場合には、その画角に基づいてバンドパスフィルタ23に対する最大入射角θmaxを求め、その最大入射角θmaxに基づいて上記の条件を満たす中心波長λ2及び半値幅Hのバンドパスフィルタ23を用いることによって、所望する画角での良好な検知が可能になる。   By setting the center wavelength λ2 and the half-value width H as described above, the light having the predetermined wavelength λ0 can be guided to the light receiving element 22 even when the incident angle to the bandpass filter 23 is increased. When it is desired to increase the angle of view of the light receiver 20, the maximum incident angle θmax with respect to the bandpass filter 23 is obtained based on the angle of view, and the center wavelength λ2 and the half wavelength satisfying the above conditions are determined based on the maximum incident angle θmax. By using the bandpass filter 23 having the value width H, it is possible to perform good detection at a desired angle of view.

なお、環境光の影響を最も効果的に低減するためには、中心波長λ2及び半値幅Hのそれぞれについて、上記条件に含まれる範囲での最小値を選択すればよい。   In order to most effectively reduce the influence of ambient light, the minimum value within the range included in the above condition may be selected for each of the center wavelength λ2 and the half-value width H.

以上のように、本実施形態の投受光装置1においては、受光器20に、図5の特性曲線T1を示すバンドパスフィルタ23が設けられるので、バンドパスフィルタ23に対する入射角が異なる場合でも、所定波長λ0の光を良好に検出できる。図6は、本実施形態におけるバンドパスフィルタ23を用いた場合の波長シフトを示す図である。図6において、受光器20に垂直入射するときのバンドパスフィルタ23の特性曲線T2は、検出対象となる所定波長λ0の光を良好に透過させる。そして、受光器20に対して斜め方向から入射し、バンドパスフィルタ23に対する入射角が30°程度になった場合、バンドパスフィルタ23の特性曲線がT2からT3へとシフトする。そして、特性曲線T3においても、バンドパスフィルタ23は検出対象となる所定波長λ0の光を良好に透過させることになる。   As described above, in the light projecting / receiving device 1 of the present embodiment, the light receiver 20 is provided with the bandpass filter 23 having the characteristic curve T1 of FIG. Light with a predetermined wavelength λ0 can be detected satisfactorily. FIG. 6 is a diagram showing a wavelength shift when the bandpass filter 23 in the present embodiment is used. In FIG. 6, the characteristic curve T2 of the band-pass filter 23 when perpendicularly incident on the light receiver 20 transmits light of a predetermined wavelength λ0 to be detected satisfactorily. And when it injects into the light receiver 20 from the diagonal direction, and the incident angle with respect to the band pass filter 23 will be about 30 degrees, the characteristic curve of the band pass filter 23 will shift from T2 to T3. And also in the characteristic curve T3, the band pass filter 23 transmits the light of the predetermined wavelength λ0 to be detected satisfactorily.

したがって、本実施形態の投受光装置1は、受光器20に対して所定波長λ0の光が斜め方向から入射し、バンドパスフィルタ23に対する入射角が大きくなった場合でも、バンドパスフィルタ23はその光を良好に透過し、受光素子22において所定波長λ0の光を検出することができるようになっている。よって、この投受光装置1は、従来よりも広い画角で所定波長λ0の光を良好に検出することができ、画角を広げることによって測定領域を広くすることができる。   Therefore, in the light projecting / receiving device 1 of the present embodiment, even when light having the predetermined wavelength λ0 is incident on the light receiver 20 from an oblique direction and the incident angle with respect to the bandpass filter 23 is increased, the bandpass filter 23 Light is transmitted well, and the light receiving element 22 can detect light having a predetermined wavelength λ0. Therefore, the light projecting and receiving device 1 can detect light of the predetermined wavelength λ0 with a wider angle of view than before, and can widen the measurement region by widening the angle of view.

<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施形態においても投受光装置1の詳細構成は上述したものと同様であり、図1及び図2に示した構成は本実施形態においても共通するものである。本実施形態の投受光装置1が、上述した第1の実施の形態と異なる点は、受光器20に設けられるバンドパスフィルタ23の特性であり、以下においてはその点について詳述する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. Also in this embodiment, the detailed configuration of the light projecting / receiving device 1 is the same as that described above, and the configuration shown in FIGS. 1 and 2 is also common in this embodiment. The light emitting / receiving device 1 of the present embodiment is different from the first embodiment described above in the characteristics of the bandpass filter 23 provided in the light receiver 20, which will be described in detail below.

受光器20に設けられる受光光学系21を通過する光には、一般に、シェーディングと呼ばれる現象が生じる。すなわち、シェーディングとは、像面上で光軸から周辺部に離れる程、像面照度が低下する現象であり、均一な照度面を撮影した場合であっても通常、コサイン4乗則に従って周辺部にいく程、光量が低下する。また、コサイン4乗則以外にも、光学系に固有の特性等によってシェーディングが生じることもある。   In light passing through a light receiving optical system 21 provided in the light receiver 20, a phenomenon called shading generally occurs. That is, shading is a phenomenon in which the image surface illuminance decreases as the distance from the optical axis to the periphery on the image surface is reduced. As the distance increases, the amount of light decreases. In addition to the cosine fourth law, shading may occur due to characteristics unique to the optical system.

投受光装置1の受光器20において、視野範囲の周辺部から斜め方向に入射する光は、受光光学系21の周辺部を辿ることになり、上記のシェーディングによる光量低下が生じる。したがって、受光器20に対して、ほぼ光軸に一致して垂直入射する光と、視野範囲の周辺部から斜めに入射する光とは、受光素子22によって受光される光量が著しく相違することになる。   In the light receiver 20 of the light projecting / receiving device 1, light incident in an oblique direction from the peripheral portion of the visual field range follows the peripheral portion of the light receiving optical system 21, and the light amount is reduced due to the shading described above. Therefore, the amount of light received by the light receiving element 22 is significantly different between light that is perpendicularly incident on the light receiver 20 substantially in line with the optical axis and light that is obliquely incident from the periphery of the visual field range. Become.

そこで本実施形態では、受光素子22における受光光量が光軸近傍位置と周辺部分とでほぼ均一な状態になるように、バンドパスフィルタ23によってシェーディング補正を行う構成例を示す。   Therefore, in the present embodiment, a configuration example is shown in which shading correction is performed by the bandpass filter 23 so that the amount of light received by the light receiving element 22 is substantially uniform between the position near the optical axis and the peripheral portion.

図7は、本実施形態において受光器20に用いられるバンドパスフィルタ23の特性曲線T4を示す図である。本実施形態においても、図7に示すように、バンドパスフィルタ23の光透過帯域の中心波長λ2が、検出対象となる光の波長λ0よりも長波長側となるように設定される。すなわち、バンドパスフィルタ23の中心波長λ2を検出対象波長λ0よりも予め長波長側に設定しておくことにより、バンドパスフィルタ23に入射する光の入射角θが大きくなっても、検出対象波長λ0の光を良好に受光素子22に導くことができるようになっている。   FIG. 7 is a diagram illustrating a characteristic curve T4 of the bandpass filter 23 used in the light receiver 20 in the present embodiment. Also in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the center wavelength λ2 of the light transmission band of the bandpass filter 23 is set to be longer than the wavelength λ0 of the light to be detected. In other words, by setting the center wavelength λ2 of the bandpass filter 23 in advance to the longer wavelength side than the detection target wavelength λ0, even if the incident angle θ of the light incident on the bandpass filter 23 increases, the detection target wavelength The light of λ0 can be guided to the light receiving element 22 satisfactorily.

また、バンドパスフィルタ23に対して所定波長λ0の光が垂直入射するときにも、バンドパスフィルタ23は所定値V以上の透過率を有するように設定される。すなわち、バンドパスフィルタ23において波長シフトが生じない場合でも、検出対象となる所定波長λ0の光を透過するように構成される。ここでも、所定値Vは、受光素子22において精度良く光検出を行えることを基準に設定される任意の値である。   Further, the band-pass filter 23 is set to have a transmittance equal to or higher than the predetermined value V even when light having a predetermined wavelength λ0 is perpendicularly incident on the band-pass filter 23. In other words, the band pass filter 23 is configured to transmit light having a predetermined wavelength λ0 to be detected even when no wavelength shift occurs. Here again, the predetermined value V is an arbitrary value set based on the fact that light detection can be accurately performed in the light receiving element 22.

さらに、本実施形態におけるバンドパスフィルタ23の中心波長λ2及び半値幅Hは、第1の実施の形態と同様の条件で設定される。その結果、本実施形態においても、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、受光器20に対して所定波長λ0の光が斜め方向から入射し、バンドパスフィルタ23に対する入射角が大きくなった場合でも、バンドパスフィルタ23はその光を良好に透過し、受光素子22において所定波長λ0の光を検出することができる。   Furthermore, the center wavelength λ2 and the half width H of the bandpass filter 23 in the present embodiment are set under the same conditions as in the first embodiment. As a result, the same effects as those of the first embodiment can be obtained in this embodiment. That is, even when light having a predetermined wavelength λ 0 is incident on the light receiver 20 from an oblique direction and the incident angle with respect to the band pass filter 23 is increased, the band pass filter 23 transmits the light well, and the light receiving element 22. Can detect light having a predetermined wavelength λ0.

さらに、本実施形態の投受光装置1においては、バンドパスフィルタ23の特性曲線T4が、図7に示すように、光透過帯域において長波長側の光透過率が高く、低波長側の光透過率が低くなるように設定される。そして短波長側から長波長側へと漸次透過率が高くなるように設定される。このため、バンドパスフィルタ23への入射角が大きくなるに従って、バンドパスフィルタ23の特性曲線T4が低波長側にシフトしていくと、所定波長λ0の透過率は次第に高くなっていく。   Further, in the light projecting / receiving device 1 of the present embodiment, the characteristic curve T4 of the bandpass filter 23 has a high light transmittance on the long wavelength side and a light transmission on the low wavelength side in the light transmission band as shown in FIG. The rate is set to be low. And it sets so that the transmittance | permeability may become high gradually from the short wavelength side to the long wavelength side. For this reason, as the incident angle to the bandpass filter 23 increases, the transmittance of the predetermined wavelength λ0 gradually increases as the characteristic curve T4 of the bandpass filter 23 shifts to the lower wavelength side.

図8は、本実施形態におけるバンドパスフィルタ23を用いた場合の波長シフトを示す図である。図8において、受光器20に垂直入射するときのバンドパスフィルタ23の特性曲線T5は、検出対象となる所定波長λ0の光を50%程度で透過させる。そして、受光器20に対して斜め方向から入射し、バンドパスフィルタ23に対する入射角が30°程度になった場合、バンドパスフィルタ23の特性曲線がT5からT6へとシフトする。特性曲線T6では、バンドパスフィルタ23は検出対象となる所定波長λ0の光を80%程度で透過させることになる。   FIG. 8 is a diagram showing a wavelength shift when the band-pass filter 23 in the present embodiment is used. In FIG. 8, a characteristic curve T5 of the bandpass filter 23 when vertically incident on the light receiver 20 transmits light of a predetermined wavelength λ0 to be detected at about 50%. And when it injects into the light receiver 20 from the diagonal direction, and the incident angle with respect to the band pass filter 23 will be about 30 degrees, the characteristic curve of the band pass filter 23 will shift from T5 to T6. In the characteristic curve T6, the band-pass filter 23 transmits light of the predetermined wavelength λ0 to be detected at about 80%.

上記のバンドパスフィルタ23を受光素子22に取り付けることにより、受光光学系21の光軸にほぼ一致して入射し、バンドパスフィルタ23に対して垂直入射する光は、50%程度の比較的低い透過率でバンドパスフィルタ23を透過し、受光素子22に導かれる。これに対し、受光器20の視野範囲周辺部から受光光学系21の周辺部を通ってバンドパスフィルタ23に入射角30°程度で入射すると、その光は80%程度の比較的高い透過率でバンドパスフィルタ23を透過し、受光素子22に導かれる。受光器20の視野範囲周辺部から受光光学系21の周辺部を通る光は上記のシェーディングによって光量低下しているので、バンドパスフィルタ23は、光量低下の少ない光軸近傍の光を低い透過率で透過させ、光量低下の大きい光を高い透過率で透過させて受光素子22に導くことにより、受光素子22において検出される光量が、光軸近傍とその周辺部とで均一な状態になるように調整される。   By attaching the band-pass filter 23 to the light-receiving element 22, the light incident substantially coincides with the optical axis of the light-receiving optical system 21, and the light incident perpendicularly to the band-pass filter 23 is relatively low of about 50%. The light passes through the band-pass filter 23 with the transmittance and is guided to the light receiving element 22. In contrast, when the light enters the bandpass filter 23 from the periphery of the visual field range of the light receiver 20 through the periphery of the light receiving optical system 21 at an incident angle of about 30 °, the light has a relatively high transmittance of about 80%. The light passes through the bandpass filter 23 and is guided to the light receiving element 22. Since the amount of light passing from the periphery of the visual field range of the light receiver 20 to the periphery of the light receiving optical system 21 is reduced by the above-described shading, the bandpass filter 23 transmits light in the vicinity of the optical axis with a small decrease in light amount with low transmittance. By transmitting light with a large reduction in light amount and guiding the light to the light receiving element 22, the light amount detected by the light receiving element 22 is uniform in the vicinity of the optical axis and its peripheral part. Adjusted to

なお、光透過帯域における短波長側の低透過率、長波長側の高透過率、及び、低透過率から高透過率までの変化曲線を、受光光学系21によって生じるシェーディング現象に基づき、シェーディングによる影響を解消するように設定することが好ましい。   Note that the low transmittance on the short wavelength side, the high transmittance on the long wavelength side, and the change curve from the low transmittance to the high transmittance in the light transmission band are based on the shading phenomenon caused by the light receiving optical system 21 and are caused by shading. It is preferable to set so as to eliminate the influence.

以上のようにバンドパスフィルタ23を構成し、受光器20における受光素子22の受光面に、上記のようなバンドパスフィルタ23を取り付けることにより、広い画角で所定波長の光を良好に検出することができるとともに、受光光学系21のシェーディングによる影響を解消して均一な光量分布の光を受光素子22に導くことが可能になる。したがって、本実施形態の投受光装置1によると、画角を広げることによって測定領域を広くすることができるとともに、受光素子22の全面にわたって均一な光を受光することができ、より安定した光検出が可能になる。   The band-pass filter 23 is configured as described above, and the above-described band-pass filter 23 is attached to the light-receiving surface of the light-receiving element 22 in the light receiver 20, so that light with a predetermined wavelength can be detected well with a wide angle of view. In addition, the influence of shading of the light receiving optical system 21 can be eliminated, and light with a uniform light amount distribution can be guided to the light receiving element 22. Therefore, according to the light projecting / receiving device 1 of the present embodiment, the measurement area can be widened by widening the angle of view, and uniform light can be received over the entire surface of the light receiving element 22, thereby achieving more stable light detection. Is possible.

<変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した内容に限定されるものではない。
<Modification>
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described content.

例えば、上記において、バンドパスフィルタ23が受光素子22の受光面に取り付けられる態様を示したが、これに限定されるものではない。バンドパスフィルタ23は、受光器20において受光素子22が受光する光の光路中で任意の位置に介挿されていればよい。バンドパスフィルタ23が光路中の任意の位置に介挿されていれば、上記と同様の効果が得られる。   For example, in the above description, the mode in which the band-pass filter 23 is attached to the light receiving surface of the light receiving element 22 is shown, but the present invention is not limited to this. The band pass filter 23 may be inserted at an arbitrary position in the optical path of the light received by the light receiving element 22 in the light receiver 20. If the bandpass filter 23 is inserted at an arbitrary position in the optical path, the same effect as described above can be obtained.

また、上記においては、投受光装置1の投光器10が帯状の光L1を射出するように構成される場合を例示したが、投光器10が他のパターン光を射出するようにしてもよい。図9は、投光器10から射出される、いくつかのパターン光の例を示す図である。図9(a)は上述したように帯状のパターン光を被写体に投影した場合を示している。図9(b)は、縦横2方向に等間隔のドットパターン形成するパターン光を示す図である。図9(b)のパターン光の場合、被写体の表面形状に応じて各ドットの投影位置が変位することになり、その変位を検知することによって、被写体の立体形状を測定できる。図9(c)は、十字パターンを形成するパターン光を示す図である。投光器10は、これら図9(a)〜(c)のいずれのパターン光を被写体に投影するものであっても構わない。また、図9(a)〜(c)に示したパターン光以外のパターンを被写体に投影するものであっても構わない。   Moreover, in the above, although the case where the light projector 10 of the light projecting / receiving device 1 was configured to emit the strip-shaped light L1, the light projector 10 may emit other pattern light. FIG. 9 is a diagram illustrating examples of some pattern lights emitted from the projector 10. FIG. 9A shows a case where the band-shaped pattern light is projected onto the subject as described above. FIG. 9B is a diagram showing pattern light for forming dot patterns at equal intervals in two vertical and horizontal directions. In the case of the pattern light in FIG. 9B, the projection position of each dot is displaced according to the surface shape of the subject, and the three-dimensional shape of the subject can be measured by detecting the displacement. FIG. 9C is a diagram showing pattern light forming a cross pattern. The projector 10 may project any of the pattern lights shown in FIGS. 9A to 9C onto the subject. Further, a pattern other than the pattern light shown in FIGS. 9A to 9C may be projected onto the subject.

さらに、上記においては、投光器10と受光器20とが一体形成された投受光装置1の一例を示したが、上記の受光器20が投光器10とは別体に形成された受光装置であってもよい。また、上記においては、投光器10と受光器20とによって、被写体9の立体形状測定を行う3次元カメラを構成する場合を例示したが、これに限定されるものでもなく、例えば、光電スイッチ等の非接触式センサの受光器にも、上記バンドパスフィルタ23を備えた構成を適用することができ、そのような受光器の画角を従来よりも大きくすることができる。   Further, in the above, an example of the light projecting / receiving device 1 in which the projector 10 and the light receiver 20 are integrally formed is shown. However, the light receiving device 20 is a light receiving device formed separately from the projector 10. Also good. In the above, the case where the projector 10 and the light receiver 20 constitute a three-dimensional camera for measuring the three-dimensional shape of the subject 9 is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, a photoelectric switch or the like The configuration provided with the bandpass filter 23 can also be applied to the light receiver of the non-contact type sensor, and the angle of view of such a light receiver can be made larger than before.

投受光装置の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of a light projector / receiver. 投受光装置の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of a light projector / receiver. 受光器(受光装置)に入射する光を示す図である。It is a figure which shows the light which injects into a light receiver (light-receiving device). バンドパスフィルタの波長シフトを示す図である。It is a figure which shows the wavelength shift of a band pass filter. 第1の実施の形態におけるバンドパスフィルタの特性曲線を示す図である。It is a figure which shows the characteristic curve of the band pass filter in 1st Embodiment. 第1の実施の形態における波長シフトを示す図である。It is a figure which shows the wavelength shift in 1st Embodiment. 第2の実施の形態におけるバンドパスフィルタの特性曲線を示す図である。It is a figure which shows the characteristic curve of the band pass filter in 2nd Embodiment. 第2の実施の形態における波長シフトを示す図である。It is a figure which shows the wavelength shift in 2nd Embodiment. パターン光の例を示す図である。It is a figure which shows the example of pattern light. 一般的なバンドパスフィルタの特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of a general band pass filter.

符号の説明Explanation of symbols

1 投受光装置
10 投光器
20 受光器(受光装置)
21 受光光学系
22 受光素子
23 バンドパスフィルタ
1 Light Emitting / Receiving Device 10 Light Emitting Device 20 Light Receiving Device (Light Receiving Device)
21 light receiving optical system 22 light receiving element 23 band pass filter

Claims (8)

所定波長の光を検出するための受光装置であって、
光を受光して光電変換する受光素子と、
入射する光を前記受光素子に導く受光光学系と、
前記受光素子が受光する光の光路中に介挿されるバンドパスフィルタと、
を備え、
前記バンドパスフィルタは、光透過帯域の中心波長が、前記所定波長よりも長波長側に設定され、前記所定波長の光が該バンドパスフィルタに対して垂直入射する場合に所定値以上の光透過率を示すことを特徴とする受光装置。
A light receiving device for detecting light of a predetermined wavelength,
A light receiving element that receives light and performs photoelectric conversion;
A light receiving optical system for guiding incident light to the light receiving element;
A band-pass filter inserted in an optical path of light received by the light receiving element;
With
The bandpass filter has a center wavelength of a light transmission band set longer than the predetermined wavelength, and transmits light of a predetermined value or more when light of the predetermined wavelength is perpendicularly incident on the bandpass filter. A light receiving device characterized by showing a rate.
請求項1に記載の受光装置において、
前記バンドパスフィルタの前記中心波長は、前記所定波長の光が前記バンドパスフィルタに対して最大入射角で入射するときに生じる前記バンドパスフィルタの波長シフト量の半量以上、長波長側となるように設定されることを特徴とする受光装置。
The light receiving device according to claim 1,
The center wavelength of the bandpass filter is longer than half the wavelength shift amount of the bandpass filter that occurs when light of the predetermined wavelength is incident on the bandpass filter at a maximum incident angle. A light receiving device that is set to
請求項2に記載の受光装置において、
前記バンドパスフィルタの半値幅は、前記波長シフト量よりも大きくなるように設定されることを特徴とする受光装置。
The light receiving device according to claim 2,
The light-receiving device, wherein a half-value width of the band-pass filter is set to be larger than the wavelength shift amount.
請求項1乃至3のいずれかに記載の受光装置において、
前記バンドパスフィルタは、前記所定波長の光が前記バンドパスフィルタに入射する際の入射角が大きくなるに従って、前記所定波長についての光透過率が大きくなるように設定されることを特徴とする受光装置。
The light receiving device according to any one of claims 1 to 3,
The bandpass filter is set such that the light transmittance for the predetermined wavelength increases as the incident angle when the light of the predetermined wavelength enters the bandpass filter increases. apparatus.
光源から射出される所定波長の光を、所定のパターン光に変換して被写体に投写させる投光器と、前記投光器によって前記パターン光が投写された前記被写体からの反射光を、受光光学系を介して、受光素子にて受光する受光器と、を備える投受光装置であって、
前記受光器において、前記反射光が前記受光素子に導かれるまでの光路中に、バンドパスフィルタが介挿されており、
前記バンドパスフィルタは、光透過帯域の中心波長が、前記所定波長よりも長波長側に設定され、前記所定波長の反射光が該バンドパスフィルタに対して垂直入射する場合に所定値以上の光透過率を示すことを特徴とする投受光装置。
A projector that converts light having a predetermined wavelength emitted from a light source into a predetermined pattern light and projects the light onto a subject, and a reflected light from the subject on which the pattern light is projected by the projector via a light receiving optical system. A light receiving and receiving device that receives light by a light receiving element,
In the light receiver, a band pass filter is inserted in an optical path until the reflected light is guided to the light receiving element,
The band-pass filter has a center wavelength of a light transmission band set to a longer wavelength side than the predetermined wavelength, and when the reflected light of the predetermined wavelength is perpendicularly incident on the band-pass filter, A light projecting / receiving device characterized by exhibiting transmittance.
請求項5に記載の投受光装置において、
前記バンドパスフィルタの前記中心波長は、前記所定波長の光が前記バンドパスフィルタに対して最大入射角で入射するときに生じる前記バンドパスフィルタの波長シフト量の半量以上、長波長側となるように設定されることを特徴とする投受光装置。
In the light projecting and receiving device according to claim 5,
The center wavelength of the bandpass filter is longer than half the wavelength shift amount of the bandpass filter that occurs when light of the predetermined wavelength is incident on the bandpass filter at a maximum incident angle. The light projecting / receiving device is set to
請求項6に記載の投受光装置において、
前記バンドパスフィルタの半値幅は、前記波長シフト量よりも大きくなるように設定されることを特徴とする投受光装置。
The light projecting / receiving device according to claim 6,
The light projecting / receiving device, wherein a half-value width of the band-pass filter is set to be larger than the wavelength shift amount.
請求項5乃至7のいずれかに記載の投受光装置において、
前記バンドパスフィルタは、前記所定波長の光が前記バンドパスフィルタに入射する際の入射角が大きくなるに従って、前記所定波長についての光透過率が大きくなるように設定されることを特徴とする投受光装置。
The light projecting / receiving device according to any one of claims 5 to 7,
The projection is characterized in that the bandpass filter is set so that the light transmittance for the predetermined wavelength increases as the incident angle when the light of the predetermined wavelength enters the bandpass filter increases. Light receiving device.
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